孙元
,
刘纪德
,
侯星宇
,
王广磊
,
杨金侠
,
金涛
,
周亦胄
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00622
采用新型Ni-Co-Cr-W-B+DD99混合粉末钎料焊接DD5单晶高温合金, 分析钎料成分对接头显微组织演变和接头力学性能的影响, 探讨Ni-Co-Cr-W-B钎料/DD99合金粉的界面形成机制与接头形成机理. 结果表明, 在钎焊过程中, Ni-Co-Cr-W-B钎料/DD99合金粉的界面上首先形成了γ-Ni初生相, B偏析并析出细小颗粒状的M3B2 型硼化物, 在冷却过程中残余液相形成块状M3B2相、γ+γ′共晶相和γ-Ni+Ni3B+CrB共晶相. 提高混合粉末钎料中DD99合金粉的配比, 可有效抑制焊缝中的硼化物和低熔点共晶相的形成, 提高焊缝成分和组织均匀性. 当DD99合金粉的配比增加至70% (质量分数)时, B可均匀扩散至DD5母材和DD99合金粉中, 未观察到低熔点共晶相, 界面处脆性化合物相显著减少, 接头高温性能提高. 接头经过固溶处理和时效处理后, 在870 ℃的高温拉伸性能可提高至1010 MPa.
关键词:
单晶高温合金
,
大间隙钎焊
,
混合粉末钎料
,
微观组织
,
力学性能
孙元
,
刘纪德
,
刘忠明
,
杨金侠
,
李金国
,
金涛
,
孙晓峰
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00406
利用SEM,EPMA和TEM,观察了在1453 K Co-Ni-Si-B钎料钎焊的DD5镍基单晶高温合金接头的显微组织,分析保温时间变化对接头显微组织和力学性能的影响,并深入讨论接头的形成机制.结果表明:接头主要由钎料合金区、界面连接区和元素扩散区3个区域组成.钎料合金区位于焊缝中央,由Ni-Co固溶体、M3B2型硼化物、CrB和Ni-Si化合物构成;与之相邻为界面连接区,主要为等温凝固形成的Ni-Co固溶体组织;元素扩散区位于界面连接区与母材之间,由γ相、γ'相和元素互扩散形成的颗粒状M3B2构成.随着保温时间的延长,焊接缺陷减少,界面连接区厚度增加,钎料合金区中球形Ni-Co固溶体尺寸增大,脆性化合物相数量减少,接头在1143 K的抗拉强度由198.5 MPa提高至580 MPa.高温拉伸试样的断口观察表明:断裂发生在焊缝处,为混合断裂模式,保温时间延长可提高焊缝与母材的界面结合强度,控制脆性化合物相的形成,改善接头的高温力学性能.综合考虑接头的组织和性能,最佳保温时间约为180 min.
关键词:
钎焊
,
单晶高温合金
,
钴基钎料
,
微观组织
,
力学性能
孙元
,
刘纪德
,
侯星宇
,
王广磊
,
杨金侠
,
金涛
,
周亦胄
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00622
采用新型Ni-Co-Cr-W-B+DD99混合粉末钎料焊接DD5单晶高温合金,分析钎料成分对接头显微组织演变和接头力学性能的影响,探讨Ni-Co-Cr-W-B钎料/DD99合金粉的界面形成机制与接头形成机理.结果表明,在钎焊过程中,Ni-Co-Cr-W-B钎料/DD99合金粉的界面上首先形成了γ-Ni初生相,B偏析并析出细小颗粒状的M3B2型硼化物,在冷却过程中残余液相形成块状MB2相、γ+γ'共晶相和γ--Ni+Ni3B+CrB共晶相.提高混合粉末钎料中DD99合金粉的配比,可有效抑制焊缝中的硼化物和低熔点共晶相的形成,提高焊缝成分和组织均匀性.当DD99合金粉的配比增加至70％(质量分数)时,B可均匀扩散至DD5母材和DD99合金粉中,未观察到低熔点共晶相,界面处脆性化合物相显著减少,接头高温性能提高.接头经过固溶处理和时效处理后,在870℃的高温拉伸性能可提高至1010 MPa.
关键词:
单晶高温合金
,
大间隙钎焊
,
混合粉末钎料
,
微观组织
,
力学性能
杨金侠
,
郑启
,
孙晓峰
,
张承忠
,
管恒荣
,
胡壮麒
稀有金属材料与工程
研究了K465高温合金在850℃(→)20℃,950℃(→)20℃,1000℃(→)20℃和1050℃(→)20℃冷热循环过程中碳化物的析出情况.在850℃(→)20℃冷热循环过程中,没有发现析出型碳化物;在950℃(→)20℃冷热循环过程中,在枝晶间析出了M6C碳化物;在1000℃(→)20℃和1050℃(→)20℃冷热循环过程中,在枝晶间和枝晶干同时析出了方块状、短杆状、颗粒状和针状M6C碳化物.与等温热处理相比,冷热循环作用明显促进M6C碳化物的析出.此外,提高冷热循环的上限温度加速M6C碳化物的析出.
关键词:
高温合金K465
,
碳化物
,
冷热循环
杨金侠
,
郑启
,
孙晓峰
,
胡壮麒
稀有金属材料与工程
研究了700和900℃时效高温合金IN792组织的演变规律和持久寿命的变化情况.700℃时,随着时效时间延长,γ＇和碳化物的形貌、尺寸与分布没有发生变化；持久寿命保持稳定.900℃时,时间延长,γ ＇发生粗化,并形成条状;且在1007 h之后,条状γ ＇的形态基本不变;但时效到2014 h时析出少量的针状TCP相；与热处理状态相比(61 h),时效500h时持久寿命下降到30h,降低50％左右;时效到1007 h之后,直至2014h,持久寿命不再随时间延长而变化.
关键词:
高温合金
,
γ＇
,
碳化物
,
持久寿命
杨金侠
,
郑启
,
纪曼青
,
孙晓峰
,
胡壮麒
稀有金属材料与工程
调整精炼温度和时间,对不同精炼工艺下高温合金IN792中冶金缺陷及O,N和S等元素含量的变化进行研究；用CS分析仪测定S含量,用TC-436氧氮测定仪测定O和N含量；通过金相显微镜和扫描电镜,对疏松和夹杂物进行观察和测定；并测定拉伸性能.随着O和N含量增加,疏松易于形成；随着O,N和S含量升高,夹杂物含量增加；提高精炼温度和延长精炼时间,O,N和S的含量降低；合金的室温抗拉强度和屈服强度提高.
关键词:
高温合金
,
疏松
,
抗拉强度
,
屈服强度
杨金侠
,
李金国
,
王猛
,
王延辉
,
金涛
,
孙晓峰
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00061
通过改变固溶热处理温度、保温时间和固溶后冷却方式, 研究了不同固溶热处理工艺对一种新型铸造高温合金组织和性能的影响. 结果表明, 将合金在不同温度固溶处理2 h后空冷, 合金在760 ℃, 660 MPa和 980 ℃, 180 MPa条件下的持久寿命随热处理温度的升高先升高而后降低; 固溶处理温度为 1220 ℃时, 760 ℃, 660 MPa条件下的持久寿命达到最高; 固溶处理温度为1180 ℃时, 980 ℃, 180 MPa条件下的持久寿命最高; 当热处理温度从1120 ℃升高到1220 ℃时, 拉伸强度随温度升高而增加, 继续升温到1240 ℃, 拉伸强度下降. 当固溶热处理温度为1120℃, 处理时间在2---8 h范围内变化时, 合金在760 ℃, 660 MPa条件下的持久寿命随时间延长而降低, 而在980 ℃, 180 MPa条件下的持久寿命随处理时间延长而升高; 当热处理时间为2和4 h时, 拉伸强度较高; 延长到6和8 h时, 拉伸强度下降. 当冷却方式不同时, 合金持久性能也发生变化. γ'相和γ/γ'共晶组织在尺寸、形态、分布和数量上的变化是导致合金力学性能变化的关键因素.
关键词:
热处理
,
mechanical property
,
stress-rupture life
,
tensile strength
杨金侠
,
徐福涛
,
周动林
,
孙元
,
侯星宇
,
崔传勇
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00286
采用不同重熔工艺制备K452合金试样, 测试试样在900 ℃下的拉伸性能。结果表明：当浇注温度为1430 ℃时, 试样的抗拉强度从410 MPa变化到 510 MPa,延伸率从 3.5% 变化到 22.0%,实验数据较分散;试样中O和N平均含量较高,尤其N含量达0.0028%之多;断口上存在大量疏松。当浇注温度提高到1500 ℃时,拉伸性能得到提高,试样中O和N的平均含量有所降低,断口上疏松减少。当合金经过1590 ℃保温5 min的高温净化处理,浇注温度仍为1500 ℃时,试样的拉伸性能大幅度提高,O和N的平均含量明显降低,断口上没有观察到疏松,实验数据具有较好的一致性。
关键词:
高温合金
,
拉伸性能
,
疏松
杨金侠
,
郑启
,
桑志茹
,
郎海霞
,
孙晓峰
,
胡壮麒
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00142
采用熔体处理工艺熔炼DZ40M返回料,并进行返回料熔炼合金(返回合金)的拉伸、持久和蠕变性能测试.结果表明,熔体处理将返回料中的N含量由0.0078%降到0.0024%;S含量由0.0015%降到0.0007%.熔体处理还降低了合金中杂质元素的含量和夹杂物含量,减少了合金中的显微疏松面积.与常规工艺相比,熔体处理提高了DZ40M返回合金的强度和延伸率,尤其在室温和1000℃下延伸率提高了1倍以上.熔体处理延长了合金的持久寿命,改善了合金的蠕变性能,使DZ40M返回合金的持久蠕变性能得到显著提高.
关键词:
返回合金
,
熔体处理
,
持久性能
,
蠕变性能
杨金侠
,
李金国
,
王猛
,
王延辉
,
金涛
,
孙晓峰
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00061
通过改变固溶热处理温度、保温时间和固溶后冷却方式,研究了不同固溶热处理工艺对一种新型铸造高温合金组织和性能的影响.结果表明,将合金在不同温度固溶处理2h后空冷,合金在760℃,660MPa和980℃,180MPa条件下的持久寿命随热处理温度的升高先升高而后降低；固溶处理温度为1220℃时,760℃,660MPa条件下的持久寿命达到最高；固溶处理温度为1180℃时,980℃,180MPa条件下的持久寿命最高；当热处理温度从1120℃升高到1220℃时,拉伸强度随温度升高而增加,继续升温到1240℃,拉伸强度下降.当固溶热处理温度为1120℃,处理时间在2-8h范围内变化时,合金在760℃,660MPa条件下的持久寿命随时间延长而降低,而在980℃,180MPa条件下的持久寿命随处理时间延长而升高；当热处理时间为2和4h时,拉伸强度较高；延长到6和8h时,拉伸强度下降.当冷却方式不同时,合金持久性能也发生变化.γ’相和γ/γ'共晶组织在尺寸,形态、分布和数量上的变化是导致合金力学性能变化的关键因素.
关键词:
热处理
,
力学性能
,
持久寿命
,
拉伸强度
